硝酸異山梨酯主要的藥理作用為松弛血管平滑肌，繼而引起外周動脈和靜脈擴張，對靜脈血管的擴張作用較強。靜脈擴張可促進外周血液聚集，減少靜脈回流，使心室舒張末壓和肺毛細血管楔壓降低（前負荷）。松弛小動脈平滑肌，可降低系統血管阻力，動脈收縮壓和平均動脈壓（后負荷）。硝酸異山梨酯還可擴張冠狀動脈。
動物試驗結果顯示硝酸異山梨酯對生殖和妊娠無影響。對其致癌性尚無長期性研究。
